利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2026105073482
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于旋转光纤的波长可调谐双色腔超快光纤激光器,整体为使用波分复用器的双环谐振结构,其特征在于,包括:第一子腔、第二子腔,以及位于两子腔之间的复用段;

所述第一子腔和第二子腔通过第三波分复用器与第四波分复用器在左右两个节点处连接形成两个物理闭合回路;第一子腔通过串联延时线调节腔长,实现与第二子腔重频匹配与时序对齐;

所述复用段位于第三波分复用器与第四波分复用器之间,从第三波分复用器向第四波分复用器方向依次串联设置锁模单元、滤波单元、与输出耦合单元,实现双波长中心波长可调与同频同步输出;

所述锁模单元,设置可饱和吸收体,作为无源锁模器件;两个子腔脉冲共同通过可饱和吸收体,使双通道建立共同的锁模门控与同步约束;

所述滤波单元,设置偏振控制器、旋转光纤及偏振相关隔离器,共同形成偏振旋转型可调滤波器;所述偏振控制器接收可饱和吸收体输出的光信号,通过旋转光纤传播至偏振相关隔离器,最终由偏振相关隔离器传播至输出耦合单元;

所述输出耦合单元,设置第三耦合器,通过第三耦合器输出合束监测信号,并将剩余信号通过第四波分复用器返回第一子腔和第二子腔;

所述偏振控制器位于复用段,同时调节第一子腔和第二子腔内的偏振态,实现滤波单元的中心波长调谐;

所述延时线串联设置在第一子腔右侧支路,通过延时线调节第一子腔腔长,使第一子腔与第二子腔的有效腔长达到匹配,实现两个子腔重复频率一致与时序对齐,并使两通道脉冲在复用段与输出端口处到达时间对齐,获得同频双色孤子输出;

所述滤波单元,通过旋转光纤使两正交偏振分量产生与波长相关的相位差,通过偏振相关隔离器将偏振差异投影为透过损耗差异,形成波长选择性透射谱,通过调节偏振控制器改变入射偏振,使透射峰位置发生移动,改变两个子腔内净增益最大处,实现中心波长调谐。

2.根据权利要求1所述的波长可调谐双色腔超快光纤激光器,其特征在于,所述第一子腔,包括依次连接的第一增益光纤、第一波分复用器、第一耦合器、延时线,通过第一泵浦源提供泵浦光;

所述第二子腔,包括依次连接的第二增益光纤、第二波分复用器、第二耦合器,通过第二泵浦源提供泵浦光。

3.根据权利要求2所述的波长可调谐双色腔超快光纤激光器,其特征在于,所述第一波分复用器和第二波分复用器分别与第一泵浦源和第二泵浦源及对应的第一增益光纤和第二增益光纤相连,用于将泵浦光耦合进入增益光纤,同时允许信号光在工作波段传输;

所述第三波分复用器和第四波分复用器分别位于复用段的右、左节点,用于在复用段与两个子腔之间实现波长选择性路由、分离与复用。

4.根据权利要求2所述的波长可调谐双色腔超快光纤激光器,其特征在于,第一、第二和第三光耦合器分别设有输出1、输出2和输出3端口,用于提取两个环形腔的单腔输出和共用光路输出,耦合比均为9:1。

5.根据权利要求2所述的波长可调谐双色腔超快光纤激光器,其特征在于,所述第一子腔中,泵浦光通过第一波分复用器输入第一子腔,通过第一耦合器后,通过延时线从第三波分复用器耦合至复用段,通过第四波分复用器输出,经过第一增益光纤传输至第一波分复用器,形成闭合回路。

6.根据权利要求2所述的波长可调谐双色腔超快光纤激光器,其特征在于,所述第二子腔中,泵浦光通过第二波分复用器输入第二子腔,通过第二耦合器后,通过第三波分复用器耦合至共用光路,通过第四波分复用器输出,经过第二增益光纤传输至第二波分复用器,形成闭合回路。

7.基于旋转光纤的波长可调谐双色腔超快光纤激光器的控制方法,应用于权利要求2‑

6任一项激光器,其特征在于,包括如下步骤:

步骤1、启动第一泵浦源和第二泵浦源,分别经第一波分复用器和第二波分复用器将泵浦耦合进入第一增益光纤和第二增益光纤,建立两子腔净增益;

步骤2、通过第三波分复用器、第四波分复用器的波长选择性路由,使不同波长通道分别在对应子腔形成稳定循环;

步骤3、调节偏振控制器,使复用段滤波单元的滤波透射峰与腔内净增益条件匹配,调谐短波和长波的中心波长;

步骤4、在可饱和吸收体作用下,建立并维持无源锁模,形成双色脉冲;

步骤5、调节第一子腔的延时线,使两子腔重频一致并实现时序对齐,得到同频双波长输出;

步骤6、通过第一耦合器、第二耦合器输出两子腔对应通道,或通过第三耦合器输出合束监测信号,完成工作点优化。